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SORACOM LoRaWAN Conference 2017 | LoRaゲートウェイとデバイス 〜デバイス開発と、無線連携〜

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SORACOM LoRaWAN Conference 2017
LoRaゲートウェイとデバイス 〜デバイス開発と、無線連携〜

株式会社ソラコム 事業開発マネージャー 大槻 健

ゲストスピーカー
株式会社M2Bコミュニケーションズ 取締役 渡辺 誠 氏
株式会社ウフル IoTイノベーションセンター 竹之下 航洋 氏
株式会社ファームノート デバイス開発マネージャー 阿部 剛大 氏

Published in: Technology
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SORACOM LoRaWAN Conference 2017 | LoRaゲートウェイとデバイス 〜デバイス開発と、無線連携〜

  1. 1. LoRaWAN Conference 2017 LoRaWANゲートウェイとデバイス 〜デバイス開発と、無線連携〜
  2. 2. Thanks to our sponsors
  3. 3. #soracom 本日のイベントハッシュタグ
  4. 4. 第1部 講演 (15min) 株式会社M2Bコミュニケーションズ 取締役 渡辺 誠 様 株式会社ウフル IoTイノベーションセンター 竹之下 航洋 様 株式会社ファームノート デバイス開発マネージャー 阿部 剛大 様 第2部 パネルディスカッション (30min) デバイス開発と無線連携 〜IoTデバイス開発の勘所〜 Agenda
  5. 5. 第1部 講演
  6. 6. 株式会社M2Bコミュニケーションズ 取締役 渡辺 誠 様 ~LoRaWANデバイスの開発~ 講演1
  7. 7. 2017年2月7日
  8. 8. m2B AWS Internet Cloud M2B GatewayIoT Device IoT/M2M プラットホーム 3G / 4G LTE LoRaWAN / LPWA Network IoT Device NTT Docomo 基地局 IoT Platform 8
  9. 9. 9 LoRa デバイスの構成 M2B LoRa モジュール センサー シリアル シリアル マイコン 専用アンテナ バッテリ
  10. 10. 10 技術適合について 920MHz帯は、 ARIB-T108 を満たす必要がある。 海外のLoRaWANデバイスは そのままでは日本国内で使用 することはできません。
  11. 11. LoRaWAN ネットワーク サーバ LoRaWAN ゲートウェイ LoRaWAN デバイス アプリケーション サーバ  加速度センサー  水位センサー  温度・湿度センサー  ・・・・  橋梁・鉄塔・設備 監視  土砂崩れ検知  河川・水位 監視
  12. 12. 水量の監視方法 橋梁の下部に設置し,橋梁下 部から水面までの距離を測定 することで河川水量の監視を 行う. この距離を監視する
  13. 13. 安価に水量監視を行うため,超音波センサーを用い水量監視計を試作 試作デバイス 超音波センサー 電池(5分に1回検針で3年程度) LoRaモジュール 防水ケース(125x125x70) Powered by
  14. 14. 水量計監視用クラウドシステム 現在試験用に監視システムを クラウドにて立ち上げ. 試験中 水量 バッテリーレベル 電波強度 Powered by
  15. 15. エイビットによる各種システムの試作 15 地滑り監視センサー 地滑りの発生をLoRaにて通報するシステム 加速度センサーと物理センサーを使用 バッテリで3年以上の動作が可能 雨量監視センサー 転倒ます型雨量センサーにより雨量測定し、 LoRa通信により通知 太陽光発電とリチウム充電池で動作可能
  16. 16. LoRaWAN ネットワーク サーバ LoRaWAN ゲートウェイ LoRaWAN デバイス アプリケーション サーバ Data Data ACK ACK
  17. 17. LoRa GPS Box の構成 17 USB DC5V Arduino 本体LoRa Arduino シールド GPS ボタン電池 CR2032 M2B LoRa モジュール アンテナ端子 *GPSの バックアップ電池 PoCでは、USBケーブルにて外部 バッテリーから給電します。
  18. 18. 18 ・8bit ワンボードマイコン (リソースは比較的非力) ・OSレス ・GPIOによるハードウェアの直接制御 ・電子工作と相性がよい ・共通形状コネクタによるハードウェア接続 (シールド) Arduino とは?
  19. 19. 19 UART RX UART TX M2B LoRa モジュール RX TX LoRaモジュールとArduinoの接続
  20. 20. 20 Arduino IDE とは? ・Arduino専用のオープンな統合開発 環境 (Win, Mac, Linux) ・C++言語ライクな専用言語/ライブ ラリ群 ・開発したライブラリ/プログラム(ス ケッチ)の共有
  21. 21. 21 LoRaモジュールとArduinoの接続 Arduino IDE ①検証 (コンパイル) ②書き込み ③シリアルモニタ シリアルモニタ 付属USBケーブル
  22. 22. 株式会社ウフル IoTイノベーションセンター 竹之下 航洋 様 ~屋内ソリューション~ 講演2
  23. 23. Copyright © 2016 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 24 株式会社ウフルの事例紹介 2017/02/07 SORACOM LoRaWANカンファレンス LoRaゲートウェイとデバイス 〜デバイス開発と、無線連携〜 株式会社ウフル IoTイノベーションセンター 竹之下 航洋
  24. 24. Copyright © 2016 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 25 ウフルってこんな会社です 出展・関連リンク:日経コンピュータ 2014.10.16号 http://itpro.nikkeibp.co.jp/atclact/active/14/102800110/102800007/ 日経BP社「第9回クラウドランキング」 ベストサービスに選出 デロイトが発表したTMT業界の売上高成長率のラ ンキングにて、直近4年間の収益(売上高)成長 率200.16%を記録。 第14回 「アジア太平洋地域 テクノロジーFast 500」を受賞 ウフルとはスワヒリ語で「自由」を意味する言葉で す。自由な発想と確かな技術で社会の役に立つサー ビスを届けていきたいという思いを込めた社名です。 テクノロジーと 自由な発想で未来を創る ウフルという社名の由来と めざすビジョン
  25. 25. Copyright © 2016 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 26 自己紹介  立命館大学理工学研究科にてロボティクス及び生体工学を専攻  在学中にドワンゴ研究開発センターにてWebシステムの開発に従事  その後、ハードウェア系スタートアップに参画、執行役員COOを歴任  2009年からは組込み機器ベンダー「アットマークテクノ」にて製品開発・企画に従事 IoTゲートウェイを中心とした新規ビジネス立上げを経験  2016年4月より(株)ウフルにてIoTイノベーションセンターに所属、8月よりIoTアーキテクト着任  ウフルにおけるIoTソリューションの組込機器側開発の責任者 IoTの普及促進とそのセキュリティリスクについての啓蒙活動を行う  IoTあるじゃん札幌立ち上げメンバー、ソラコムユーザーグループ発起人 AWS Summit2016 登壇 JAIPA (日本インターネットサービスプロバイダ協会) カンファレンス2016 ファシリテータ SORACOM Discovery 2016 セキュリティセッション ファシリテータ 第1回徳島IoT活用研究会 講師
  26. 26. Copyright © 2016 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 27 自己紹介  立命館大学理工学研究科にてロボティクス及び生体工学を専攻  在学中にドワンゴ研究開発センターにてWebシステムの開発に従事  その後、ハードウェア系スタートアップに参画、執行役員COOを歴任  2009年からは組込み機器ベンダー「アットマークテクノ」にて製品開発・企画に従事 IoTゲートウェイを中心とした新規ビジネス立上げを経験  2016年4月より(株)ウフルにてIoTイノベーションセンターに所属、8月よりIoTアーキテクト着任  ウフルにおけるIoTソリューションの組込機器側開発の責任者 IoTの普及促進とそのセキュリティリスクについての啓蒙活動を行う  IoTあるじゃん札幌立ち上げメンバー、ソラコムユーザーグループ発起人 AWS Summit2016 登壇 第1回徳島IoT活用研究会 講師 JAIPA (日本インターネットサービスプロバイダ協会) カンファレンス2016 ファシリテータ SORACOM Discovery 2016 セキュリティセッション ファシリテータ
  27. 27. Copyright © 2016 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 28 事例:屋内物品管理 機器や人にBeaconを取り付け、病院やオフィス等の施設内の「どこ」 に「いつ」存在していたかトレースする
  28. 28. Copyright © 2016 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 情シスの「共用品を勝手に持って行かれて困っている」という課題を解決するため ノートPCなどの共用品(貸出品)とヒトにBeaconタグを付けて管理 29 ウフル社内で運用している備品管理画面 測定ポイント 近くに存在する モノ 表示するモノの フィルタリング リアルタイム表示、または、過去の時刻を指定して表示 誰が・いつ・何を・どこ に持って行ったのかが一 目瞭然に
  29. 29. Copyright © 2016 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 30 ネットワーク構成 デバイス ゲートウェイ LoRa SORACOM Air FTTH等 アプリ 回線 ネットワーク サーバー アプリケーション サーバー LoRaWAN Network Server SORACOM Core Network LoRaWANを構成する各要素は、下記のように接続されています SORACOM Beam
  30. 30. Copyright © 2016 Uhuru Corporation, All Right Reserved. デバイス LoRa Module Host Controller Sensor ゲートウェイ IDU (屋内用ゲート ウェイ) ODU (屋外用ゲート ウェイ) 回線 SORACOM Air (セルラー回線) FTTH等 ネットワーク サーバー LoRaWAN Network Server SORACOM Core Network アプリケーショ ンサーバー ユーザーが用 意 システム構成要素 レイヤごとの構成要素には下記のようなものがあります 必須 どちらか一方を選択可能
  31. 31. Copyright © 2016 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 32 デバイス構成 BLE Beacon (Sensor) IDU (Gateway) Beaconタグ 測定ポイント ゲートウェイ BLE 機能付き マイコン LoRa モジュールUART ATコマンド 電池 LoRaBLE Advertising Packet 測定ポイント用のデバイスを自前で開発 センサは無線(BLE)接続のものにして、他の用途に流用が可能な設計に
  32. 32. Copyright © 2016 Uhuru Corporation, All Right Reserved. 33 今後の展開 測定ポイントの共用化、データの共用化でIoTオフィスのデバイス側プラット フォームへ • 測定ポイントの共用化 – 温度センサの追加 → 会議室の環境モニタリング・改善へ – 照度センサの追加 → 空き会議室や会議室の実利用状況の見える化へ • データの共用化 – ヒトに付けたBeacon情報の共用 → 出退勤自動打刻システムへ – ヒトに付けたBeacon情報の共用 → Face to Faceコミュニケーションの可視化へ
  33. 33. Copyright © 2016 Uhuru Corporation, All Right Reserved. • Beaconを使った物品管理ソリューションって他にもあるのでは? – あります! • 自前でやった理由 – LoRaWANの評価を兼ねて • WiFiでもやってみたが、電波が届かない場所への対策が必要ということや、消費電力の問題 でバッテリ駆動で動かせる時間が短いなどの課題が見つかった • LoRaの場合は一パケット当たり11Byte縛りがあるので、複数回に分けて送信するなどの工 夫が必要 – Beaconを使った位置情報ソリューションは精度が悪い • 生データが取れれば、補正できると思った – 共用化したかった • IoTでは、デバイス・ネットワークコストを如何に薄く広く「紛れさせるか」がポイント • カバー率の広いLoRaWANは、共用化(プラットフォーム化)に適している 34 素朴な疑問
  34. 34. Copyright © 2016 Uhuru Corporation, All Right Reserved. iot@uhuru.jp
  35. 35. 株式会社ファームノート デバイス開発マネージャー 阿部 剛大 様 ~酪農への展開~ 講演3
  36. 36. - Welcome to Innovation of Agriculture -
  37. 37. 世界の農業の頭脳になる。 世界でもっとも生産データを持ち、 誰もが高い効率で農生産できる世界を目指す
  38. 38. データを活用した経営がしづらい。
  39. 39. 牧場を、手のひらに。 クラウド型牧場管理システム「Farmnote」を開発
  40. 40. 牛の利益は、人の利益。
  41. 41. - Welcome to Innovation of Agriculture -
  42. 42. LoRa WAN 牛行動分析試験 LoRa module + GPS
  43. 43. 十勝しんむら牧場 ・北海道河東郡上士幌町 ・飼養頭数:140頭 ・放牧酪農 ・年間生産乳量:650トン ・草地:80ha
  44. 44. assembly
  45. 45. with collars
  46. 46. Gateway
  47. 47. Cow observation
  48. 48. 搾乳舎 LoRa Gateway 放牧地
  49. 49. 搾乳舎 LoRa Gateway 放牧地 個体毎に移動距離差がある 日陰を好む個体 ↕ 牧草地の中心にいる個体
  50. 50. - Welcome to Innovation of Agriculture -
  51. 51. 第2部 パネルディスカッション 〜IoTデバイス開発の勘所〜
  52. 52. パネリストの皆様 株式会社M2Bコミュニケーションズ 取締役 渡辺 誠 様 株式会社ウフル IoTイノベーションセンター 竹之下 航洋 様 株式会社ファームノート デバイス開発マネージャー 阿部 剛大 様 モデレーター:株式会社ソラコム 事業開発マネージャー 大槻 健
  53. 53. センサー デバイス/ ゲートウェイ 通信 サーバー・ クラウド アプリケーション サーバー 一般的なIoTシステムの構成 本セッションの ディスカッションポイント
  54. 54. IoTデバイス開発で検討すべき要素 欲しいデータ は何か? 利用環境は? いつまで 使うのか? 処理をするの は誰か?
  55. 55. 欲しいデータ は何か? ディスカッション1 コアデータの 確定 センサー選定 送信データ サイズ確定  水量計  動態管理  酪農 etc  超音波  BLE Tag  GPS etc  数byte ~xx byte
  56. 56. 利用環境は? ディスカッション2 利用シーン の確定 通信距離の確定 通信方式の確定  屋外  屋内  数m  数100m  数km etc  BLE  3G/LTE  LPWA etc
  57. 57. 処理をするの はだれか? ディスカッション3 デバイス (マイコン)の確定 メタデータの 必要性 処理ノードの 確定  Raspberry Pi  Arduino  mbed etc  時刻  RSSI・SNR  位置情報 etc  デバイス  ゲートウェイ  サーバー
  58. 58. いつまで使う のか? ディスカッション4 利用期間の確定 通信間隔の確定 電池タイプ・容量 の確定  1週間  半年  3年 etc  1分毎  30分毎  1日毎 etc  リチウム  乾電  ソーラー etc
  59. 59. SORACOM LoRaWANなら LPWA/IoTデバイスの開発環境がReadyです LoRa ゲートウェイ LoRa デバイス SORACOM Funnel SORACOM Beam サーバー・クラウド連携 サーバー/ク ラウド AWS/ Azure SORACOM Harvest データの収集 & 可視化  センサ連携(コアデータ)  送信間隔制御(消費電力)  長距離伝送  メタデータ付与  屋内・外対応  3G/LTE対応  再送制御
  60. 60. 下り通信対応により再送制御も可能に Data 本日発表デバイス、ゲートウェイから下り方向の通信にも対応。 LoRaWAN Confirmed Data mode対応により、デバイスはネットワークか らACKを受けられなった場合の再送制御にも対応。 Network ServerLoRa ゲートウェイ LoRa デバイス ACK/Data (従来は送信のみ)
  61. 61. 所有モデル <プライベートネット ワーク> 共有サービス モデル A社所有の ゲートウェイ B社設置の ゲートウェイ (ソラコム所有) B社所有の デバイス C社所有の デバイス 開発者D氏の デバイス A社所有の デバイス A社所有の デバイス LTE/3G 用途・目的別に選べる2つの展開モデル
  62. 62. SORACOM LoRa Space 共有ゲートウェイスポットを地図上で公開 パートナー様と協業して 全国十数箇所の 共有ゲートウェイを配置 「SORACOM LoRa Space」 Webサイトも機能拡張予定!
  63. 63. 世界中のヒトとモノをつなげ 共鳴する社会へ ソラコムのビジョン

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